Деаератор

1. Деаератор, що містить деаераційну колонку, у верхній частині якої установлений розподільний пристрій для введення конденсату та розмі щені під ним тарілки з отворами по висоті колонки, нижня частина якої приєднана до бака з деаерованою водою, який відрізняється тим, що зовні деаераційної колонки виконана камера нагріву із гріючою парою, в якій встановлені ділянки теплопідводу теплових труб, конденсаційні ділянки яких розміщені в деаераційній колонці по її висоті та оснащені плавниками з отворами, що утворюють вищеназвані тарілки. 2. Деаератор за п. 1, який відрізняється тим, що конденсаційні ділянки теплових труб з плавниками мають вигляд суцільних панелей. Корисна модель відноситься до галузі енергетики і може бути використана при розробці деаераторів для ТЕС та АЕС. Відомий деаератор [див. книгу А.М.Комаров, В.В.Лукницкий. Справочник для теплотехников электростанций. -М.-Л.: Госуд. энергет. Издат., 1949, с. 331, рис. 4-7] включає деаераторну колонку, пристрій вводу конденсату з виробництва, тарілки з отворами, бак з деаерованою водою. Гріюча пара подається через ввід в нижній частині деаераторної колонки. Головним недоліком цього деаератора є невисока рівномірність нагріву води внаслідок того, що гріюча пара подається з однієї сторони колонки та через неодинакову температуру тарілок з отворами як по висоті колонки, так і по довжині кожної з тарілок. Внаслідок цього не вся вода догрівається до температури кипіння і тому в бакові з деаерованою водою міститься деяка кількість води з розчиненими газами. Наявність газів в теплоносії спричинює негативний вплив на стан матеріалів котельного обладнання, сприяє корозійному процесу, що є причиною руйнування матеріалів котельного обладнання. Найбільш близьким по технічній суті вибраний деаератор [див. книгу А.П. Акользин, А.П. Жуков. Кислородная коррозия оборудования химических производств." М.: Химия, 1985, с. 113, рис. 6.4], що містить деаераційну колонку, у верхній частині якої установлено розподілювальний пристрій для введення конденсату та розміщені під ним тарілки з отворами по висоті колонки, нижня частина якої приєднана до баку з деаерованою водою. В цьому деаераторі дещо підвищена рівномірність нагріву води, що підлягає деаерації, за рахунок того, що для рівномірного введення гріючої пари використовується розподіляючий пристрій. Цей захід дозволяє підвищити рівномірність прогрівання води. Однак ступінь цього підвищення буде ще невеликим внаслідок того, що тарілки з отворами по висоті колонки все ще матимуть неоднакову температуру. В кінцевому підсумку це призводить до потрапляння в бак з деаерованою водою деякої кількості води, не звільненої від газів, що має всі негативні наслідки. В основу корисної моделі поставлено задачу створення деаератора, в якому нова конструкція тарілок з отворами та елементів підводу теплоти дозволили б забезпечити підвищення рівномірності нагріву води та якості деаерації. Поставлена задача вирішується тим, що в деаераторі, що містить деаераційну колонку, у верхній частині якої установлено розподілювальний пристрій для введення конденсату та розміщені під ним тарілки з отворами по висоті колонки, нижня частина якої приєднана до баку з деаерованою водою, згідно з корисною моделлю, зовні деаераційної колонки виконано камеру нагріву із гріючою парою, в якій встановлено ділянки теплопідводу теплових труб, конденсаційні ділянки яких розміщено в деаераційній колонці по її висоті та споряджено плавниками з отворами, що утворюють вищеназвані тарілки. Причому поряд розміщені (24)17.10.2005 00 0) ST 9811 конденсаційні ділянки теплових труб з тарілками на кожній з висот деаераційної колонки можуть утворювати суцільні (без розривів) панелі, а також панелі з розривами між поряд розміщеними конденсаційними ділянками теплових труб з тарілками. Ці панелі можуть розміщуватись по висоті деаераційної колонки одна під одною так, що осі розміщених одна під одною теплових труб лежать в одних і тих же вертикальних площинах, а також розміщуватись із зсувом, тобто каскадами, коли осі нижче і вище розміщених теплових труб не лежать в одній і тій же вертикальній площині. Виконання зовні деаераційної колонки камери нагріву із гріючою парою, в якій встановлено ділянки теплопідводу теплових труб, дозволяє забезпечити їх рівномірне омивання парою, внаслідок чого ділянки теплопідводу теплових труб знаходяться в однакових температурних умовах. Тому і температури поверхонь ділянок конденсації і, відповідно, і тарілок з отворами також будуть однакові як по довжині цих ділянок (тарілок), так і на кожній з тарілок по висоті деаераційної колонки. Це сприяє рівномірному прогріванню стікаючої плівки води до температури деаерації та дозволить забезпечити якісну та глибоку деаерацію теплоносія. Технічна суть та принцип дії деаератора пояснюється кресленням. На кресленні зображено: Фіг.1 - деаератор в розрізі, який включає деаераційну колонку 1, верхня частина якої споряджена патрубком 2 для випуску випару та газів, що утворюються під час деаерації. Також у верхній частині деаераційної колонки 1 встановлено розподілювальний пристрій З, приєднаний до конденсатопроводу 4. Зовні колонки 1 розміщена камера нагріву 5, до якої приєднано вхідний 6 та вихідний 7 патрубки гріючої пари, а також конденсатопровід 8 з конденсатною помпою 9. В камері 5 встановлено ділянки теплопідводу теплових труб 10, конденсаційні ділянки яких розміщено в колонці 1 по її висоті. Конденсаційні ділянки теплових труб 10 споряджено плавниками, які утворюють тарілки 11 з отворами 12. До нижньої частини колонки 1 приєднано бак з деаерованою водою 13, до якого в свою чергу приєднано водогін деаерованої води 14, споряджений живильною помпою 15; Фіг.2 - конденсаційна ділянка однієї з теплових труб 10 з плавниками, які утворюють тарілки 11 з отворами 12; Фіг.З - конденсаційні ділянки теплових труб 10 з плавниками-тарілками 11 та отворами 12 в них у вигляді суцільних панелей. Деаератор працює наступним чином. В камеру 5 через патрубок 6 подається гріюча пара, що нагріває ділянки теплопідводу теплових труб 10 та виходить з камери 5 через патрубок 7. Конденсат, що утворюється в камері 5, видаляється з неї через конденсатопровід 8 за допомогою помпи 9. Теплоносій в теплових трубах 10 на їх ділянках теплопідводу випаровується або кипить. Утворена пара переміщується до ділянок конденсації теплових труб 10, розташованих в колонці 1. Конденсаційні ділянки теплових труб 10 разом з плавниками - тарілками 11 прогріваються до температури, яка забезпечує нагрівання стікаючої плівки води до температури деаерації, рівень якої залежить від робочого тиску в колонці 1. Через конденсатопро від 4 до розподіляючого пристрою 3 подається конденсат з виробництва (а також конденсат турбін, додаткова вода, дренаж ТЕС чи АЕС). Пристрій 3 розподіляє воду на окремі струмені та краплі, що падають на верхній ряд конденсаційних ділянок теплових труб 10 з тарілками 11 з отворами в них 12. Тут вода у вигляді плівки прогрівається та, послідовно стікаючи через отвори 12 на нижчерозміщені ряди конденсаційних ділянок теплових труб 10 з їх плавниками-тарілками, кипить і випаровується, позбавляючись від розчинених в ній газів. Висока ефективність цього процесу в пропонованому деаераторі визначається однорідністю температурного поля на тарілках 11, що забезпечується застосуванням у якості теплопроводів теплових труб 10. Гріюча пара при цьому не вносить в колонку 1 будь-яких додаткових газів, так як винесена за межі колонки 1 в камеру нагріву 5. Деаерована вода стікає в бак 13, звідки відкачується живильною помпою 15 по водогону 14. Утворюваний в колонці 1 випар та гази видаляються з колонки 1 через патрубок 2. Реалізований в пропонованому деаераторі процес термічної деаерації відноситься до струменевої деаерації. Однак прогрівання та деаерація води у пропонованому деаераторі буде відбуватися не тільки у струменях води, що витікають з отворів розподілювального пристрою 3 та отворів 12 тарілок 11, та нагріваються за рахунок теплоти парового потоку, що утворюється при кипінні води на нижче розміщених тарілках, а також і у тонких плівках води, що стікатимуть по рівномірно нагрітих конденсаційних ділянках теплових труб 10 та тарілках 11. Підведення теплоти до ділянок теплопідводу теплових труб 10 може також здійснюватись будь-яким прийнятним способом, наприклад за допомогою омічних електронагрівачів. Виготовлена та випробувана модель деаератора, що мала у своєму складі камеру-імітатор деаераційної колонки, в яку через ущільнення було введено ділянки конденсації шести теплових труб, розміщених по висоті камери попарно одна над одною так, що кожна з пар конденсаційних ділянок з плавниками-тарілками утворювала панель, а також бак для деаерованої води. Ділянки теплопідводу теплових труб були споряджені омічними нагрівачами. Верхня частина камери була споряджена патрубком з вентилем, за допомогою якого здійснювався випуск випару та регулювався тиск в камері. У верхній частині камери також було встановлено гребінку для рівномірного розподілу води на конденсаційні ділянки теплових труб та плавники-тарілки. З іншої сторони камери був впаяний штуцер для випускання деаерованої води і відбору проб води, в яких проводились вимірювання концентрації розчиненого кисню. При випробуваннях витримувався наступний режим функціонування моделі деаератора: - температура конденсату на вході у деаераційну колонку - 90±2°С; - тиск насиченої пари у деаераційній колонці 1,01... 1,2ат.; - температура поверхні плавників на ділянках конденсації -115...120°С; - витрата води на вході у колонку - 2,8... 3,0кг/хв. 9811 В результаті проведених випробувань було встановлено, що на протязі 8-годинного безперервного функціонування виготовленої моделі деаератора, середня концентрація розчиненого кисню у деаерованіи воді становила 4,2...6,4мкг/кг, тоді як звичайно ця концентрація становить для деаераторів: теплових електричних станцій з тиском пари менше 9,8МПа - 20мкг/кг, теплових електричних станцій з більш високим тиском пари 10мкг/кг. Це свідчить про суттєве зниження конце нтрації розчиненого кисню та інших газів у воді, деаерованіи за допомогою пропонованого деаератора, тобто про підвищення якості деаерації. Застосування деаерованоі води з більш низьким вмістом розчиненого кисню буде сприяти зниженню негативного впливу теплоносія на стан поверхні матеріалу теплообмінного обладнання шляхом суттєвого зниження інтенсивності корозійного процесу. А Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А Крижанівський Фіг. З Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601